DE2166898C2 - Active Unipol receiving antenna for reception in two frequency ranges separated by a frequency gap - Google Patents
Active Unipol receiving antenna for reception in two frequency ranges separated by a frequency gapInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine aktive Unipol-Empfangsantenne für den Empfang in zwei durch eine Frequenzlücke getrennten Frequenzbereichen, bei der die beiden Ausgangsanschlüsse des passiven Unipols mit den Eingangsanschlüssen eines Verstärkers verbunden sind, wobei die Unipolantenne so kurz ist, daß ihr Innenwiderstand aus einer Kapazität Ca und einem sehr kleinen Wirkwiderstand RA besteht, und der Eingangsblindleitwert des Verstärkers aus einer Kapazität Ce besteht und der Eingangswirkleitwert Ge relativ klein gegenüber diesem kapazitiven Blindleitwert ist und die Eingangsschaltung des Verstärkers ein dreipoliges, einen Steueranschluß, einen Quellanschluß und einen Senkenanschluß aufweisendes verstärkendes elektronisches Element Ti enthält und in der hochfrequenzmäßigen Verbindung zwischen dem Quellanschluß des dreipoligen verstärkenden elektronischen Elements und dem zweiten Anschluß des passiven Unipols eine Gegenkopplungsschaltung Z\ liegt.The invention relates to an active unipole receiving antenna for reception in two frequency ranges separated by a frequency gap, in which the two output connections of the passive unipole are connected to the input connections of an amplifier, the unipole antenna being so short that its internal resistance results from a capacitance Ca and a very small effective resistance R A , and the input conductance of the amplifier consists of a capacitance Ce and the input conductance Ge is relatively small compared to this capacitive conductance and the input circuit of the amplifier is a three-pole amplifying electronic with a control connection, a source connection and a sink connection Element Ti contains and in the high-frequency connection between the source connection of the three-pole amplifying electronic element and the second connection of the passive unipole a negative feedback circuit Z \ is.
Bei der beispielhaften Anwendung der Erfindung für den Rundfunkempfang ist der erste Frequenzbereich der sogenannte Lang-Mittel-Kurzwellenbereich, abgekürzt LMK-Bereich gei.annt, zwischen etwa 15OkHz und 20MHz und der zweite Frequenzbereich der Ultrakurzwellenbereich, abgekürzt UKW-Bereich genannt, zwischen etwa 85 bis 110 MHz.In the exemplary application of the invention for radio reception, the first frequency range is the so-called long-medium-shortwave range, abbreviated LMK range, between about 150kHz and 20MHz and the second frequency range of the Ultra-short wave range, abbreviated to FM range, between approx. 85 to 110 MHz.
Es ist bekannt, daß ein kurzer Unipol in einem sehr großen Frequenzbereich nahezu unabhängig von der Frequenz mit einem dreipoligen, verstärkenden Element zusammenwirken kann, wenn der Eingangsleitwert der an den Unipol angeschlossenen, elektronischen Schaltung im wesentlichen aus einer Kapazität besteht und der Eingangswirkleitwert relativ klein gegenüber diesem kapazitiven Blindleitwert ist und der Verstärkungsfaktor annähernd unabhängig von der Frequenz istIt is known that a short Unipol turns into a very large frequency range almost independent of the frequency with a three-pole, amplifying element can interact if the input conductance of the electronic Circuit consists essentially of a capacitance and the input conductance is relatively small compared to this capacitive susceptance and the gain factor is almost independent of the frequency is
In der Nachrichtentechnischen Zeitschrift, Band 19 (1966), Seiten 679-705, dort insbesondere Bild 3, und in der Internationalen elektronischen Rundschau, Band 23 (1969), S. 141 -144, dort insbesondere Bild la, ist ein anIn the communications journal, Volume 19 (1966), pages 679-705, there in particular Figure 3, and in the International Electronic Rundschau, Volume 23 (1969), pp 141-144, there in particular image la, is an on
ίο eine kurze Unipolantenne angeschlossener Verstärker beschrieben, der aus einer Triode besteht, deren Gitter und Kathode die Eingangsanschlüsse des Verstärkers bilden. Die Impedanz der Steuerstrecke Gitter-Kathode ist die Eingangsimpedanz des Verstärkers; sie besteht aus einer nahezu frequenzunabhängigen Kapazität Ce und einem Eingangswirkleitwert Gb der bei Hochfrequenz klein gegenüber dem kapazitiven Blindleitwert des Ce ist. Es erscheint naheliegend, die Triode in neuzeitlicher Technologie durch einen Transistor oder eine bekannte Kombination von Transistoren, die als Ganzes wie ein dreipoliges, verstärkendes Element wirkt, zu ersetzen.ίο describes a short unipole antenna connected to an amplifier, which consists of a triode, the grid and cathode of which form the input connections of the amplifier. The impedance of the grid-cathode control path is the input impedance of the amplifier; it consists of an almost frequency-independent capacitance Ce and an input conductivity value Gb which, at high frequency, is small compared to the capacitive susceptance value of Ce . It seems obvious to replace the triode in modern technology with a transistor or a well-known combination of transistors, which as a whole acts like a three-pole, amplifying element.
Ein Antennenverstärker für die genannten 2 Fre- - quenzbereiche muß insgesamt einen extrem großen Frequenzbereich, bei Rundfunkempfang beispielsweise von 15OkHz bis 110 MHz, verstärken. Dies macht wegen der Frequenzabhängigkeit der Transistoren und mancher anderer Schaltungsbestandxeile gewisse Schw:erig,'keiten.An antenna amplifier for the mentioned 2 frequency ranges - must overall amplify an extremely large frequency range, for example from 150 kHz to 110 MHz for radio reception. This makes for the frequency dependence of transistors and many other Schaltungsbestandxeile certain Diff: ERIG 'opportunities.
Da bei Transistoren der Verstärkungsfaktor mit wachsender Frequenz abnimmt, wird der für alle Betriebsfrequenzen gemeinsame Eingangstransistor des Verstärkers im UKW-Bereich eine merklich geminderte Verstärkung und ein schlechteres Signal-Rauschverhältnis ergeben, falls dies nicht durch geeignete Maßnahmen verhindert wird.Since the amplification factor of transistors decreases with increasing frequency, it is for everyone The common input transistor of the amplifier in the VHF range is noticeably reduced Gain and a poorer signal-to-noise ratio result, if this is not done by suitable measures is prevented.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine aktive Unipol-Empfangsantenne der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß das Verhältnis der Verstärkereingangsspannung zur Leerlaufspannung des Unipols im höheren Frequenzbereich vergrößert wird, ohne daß das gleiche Verhältnis für Signale des niedrigeren Frequenzbereichs merklich verändert wird.The object of the invention is therefore to provide an active Unipol receiving antenna of the type mentioned at the beginning to be designed so that the ratio of the amplifier input voltage to the open circuit voltage of the unipole im higher frequency range is enlarged without the same ratio for signals of the lower Frequency range is changed noticeably.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem ersten Anschluß des passiven
Unipols und dem Steueranschluß des dreipoligen verstärkenden elektronischen Elements eine Induktivität
solcher Größe liegt, daß der aus der Unipol-Kapazität und dieser Induktivität gebildete Serienresonanzkreis
eine Resonanzfrequenz oberhalb der höchsten Betriebsfrequenz des höheren Frequenzbereiches oder
eine Resonanzfrequenz innerhalb des höheren Frequenzbereichs besitzt.
Die Figur zeigt das Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen aktiven Unipol-Empfangsantenne:This object is achieved according to the invention in that between the first connection of the passive unipole and the control connection of the three-pole amplifying electronic element there is an inductance of such a size that the series resonance circuit formed from the unipole capacitance and this inductance has a resonance frequency above the highest operating frequency of the higher frequency range or has a resonance frequency within the higher frequency range.
The figure shows the basic circuit diagram of an active Unipol receiving antenna according to the invention:
1 und 2 sind die Anschlüsse des passiven Unipols mit Gegengewicht, die als Signalquelle für den ersten Frequenzbereich die Antennenkapazität Ca und den kleinen Wirkwiderstand Ra und die Leerlaufspannung E ■ herr besitzt: E = elektrische Feldstärke, hen = effektive Höhe des Unipols. L\ ist die vorgeschaltete Induktivität nach der Erfindung, die zwischen dem Unipol-Anschluß 1 und der Steuerelektrode 3 des dreipoligen, verstärkenden Elements Ti liegt. 4 ist die Quellelektrode des Ti, und der frequenzabhängige Gegenkopplungszweipol Z\ erscheint zwischen den Anschlüssen 2 und 4. Die Ausgangsanschlüsse des Ti sind 4 und 5. Der oder die Übertragungswege für die1 and 2 are the connections of the passive unipole with counterweight, which has the antenna capacitance Ca and the small effective resistance Ra and the open circuit voltage E ■ h e rr as a signal source for the first frequency range: E = electric field strength, h e n = effective height of the unipole . L \ is the upstream inductance according to the invention, which lies between the unipole connection 1 and the control electrode 3 of the three-pole, reinforcing element Ti. 4 is the source electrode of the Ti, and the frequency-dependent negative feedback bipolar Z \ appears between the terminals 2 and 4. The output terminals of the Ti are 4 and 5. The transmission path (s) for the
beiden Frequenzbereiche werden an diese Ausgangsanschlüsse angeschlossen, entweder beide Übertragungswege gemeinsam an einen dieser Punkte oder getrennt an je einen dieser Anschlüsse.Both frequency ranges are connected to these output connections, either both transmission paths together at one of these points or separately to one of these connections.
Die Kombination von Ca und L\ ergibt im zweiten Frequenzbereich einen gegenüber dem 1 / {coCa) verkleinerten Blindwiderstand, und wirk' z. B. wie eine scheinbar vergrößerte AntennenkapazitätThe combination of Ca and L \ in the second frequency range results in a reactance that is smaller than 1 / {coCa) , and acts z. B. like an apparently increased antenna capacity
C Ca (I)C Ca (I)
Dadurch erreicht man eine Verkleinerung des Innenwiderstandes der das dreipolige verstärkendeThis achieves a reduction in the internal resistance of the three-pole amplifying
Element speisenden Quelle im höheren Frequenzbereich. Damit ergibt sich in diesem Frequenzbereich eine höhere Signalspannung am Eingang des dreipoligen verstärkenden Elements, wodurch die Verminderung des Verstärkungsfaktors des oder der Transistoren bei höheren Frequenzen ganz oder teilweise kompensiert wird.Element feeding source in the higher frequency range. This results in a in this frequency range higher signal voltage at the input of the three-pole amplifying element, causing the reduction of the gain factor of the transistor or transistors is fully or partially compensated for at higher frequencies will.
Das dreipolige verstärkende Element kann auch eine an sich bekannte dreipolige, verstärkende Kombination von mehreren Transistoren sein, soferu diese Kombination ein geeignetes Hochfrequenz-Verhalten zeigt, insbesondere hinsichtlich der Eingangsimpedanz des Verstärkers und der Möglichkeit einer Gegenkopplung.The three-pole reinforcing element can also be a three-pole reinforcing combination known per se be of several transistors, provided that this combination shows a suitable high-frequency behavior, especially with regard to the input impedance of the amplifier and the possibility of negative feedback.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (1)
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| DE2166898A DE2166898C2 (en) | 1971-03-31 | 1971-03-31 | Active Unipol receiving antenna for reception in two frequency ranges separated by a frequency gap |
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1971
- 1971-03-31 DE DE2166898A patent/DE2166898C2/en not_active Expired
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| DE2166898A1 (en) | 1976-08-26 |
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